關于風電不確定性對電力系統(tǒng)影響的研究

劉建華

摘 要：隨著社會經濟飛速發(fā)展，我國電力事業(yè)已步入嶄新的發(fā)展階段。在風電不確定性因素作用下，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、電能質量、經濟效益等也會受到不同程度的影響，必須準確把握風電不確定性因素。因此，本文作者多角度客觀分析了風電不確定性，多層次探討了風險不確定性對電力系統(tǒng)的影響。

關鍵詞：風電；不確定性；電力系統(tǒng)；影響

一、風電不確定性

（一）風速

就風速來說，其不確定性體現在多個方面，比如，平均風速、脈動風速，主要體現在其時空分布方面，極易受到多方面因素影響，比如，地形、高度、空氣密度。想要確定風速，其難度相當大，無法充分考慮影風電功率的一系列因素，導致呈現出的風速時空分布結構圖并不完整，無法準確把握風速，客觀評價相關方面，無法準確把握風電不確定性。

（二）風電轉換、風電系統(tǒng)外部

就風電轉換來說，其也存在一定的不確定性，受到多方面因素影響，比如，故障、檢修、風速超過限制，也和電力系統(tǒng)運行中機組運行情況、最大風電功率追蹤動態(tài)變化等緊密相連。同時，就風電系統(tǒng)外部來說，也存在一定的不確定性，比如，負荷、突發(fā)事件。在電網運行過程中，其調度建立在定量分析基礎上，相關人員要綜合分析影響風電系統(tǒng)一系列因素的基礎上，從不同角度入手對“風電、負荷”的“同向、反向”波動進行全方位客觀定量分析，還要準確把握電網調度在充裕性、穩(wěn)定性方面的影響。針對這種情況，相關人員必須多角度準確把握風電系統(tǒng)運行特點以及運行環(huán)境，準確把握其存在的不確定性，及時解決其存在的隱患問題，確保風電系統(tǒng)有著良好的運行環(huán)境，處于高效運行中。

二、風電不確定性對電力系統(tǒng)的影響

（一）頻率

站在客觀角度來說，風電不確定性對電力系統(tǒng)的影響體現在不同方面，頻率便是其中之一。在電力系統(tǒng)運行中，其穩(wěn)定性可以客觀折射出手擾系統(tǒng)抵御系統(tǒng)崩潰的具體能力，其充裕性是滿足用戶用電需求量、用電功率的真實寫照。在電力系統(tǒng)運行中，相關人員分析其極易出現風險的基礎上，動態(tài)控制一系列不確定因素，便于制定合理化的預防方案，動態(tài)預防極易出現的風險。同時，在電力事業(yè)發(fā)展的浪潮隨中，風電入網規(guī)模明顯擴大，在一定程度上電力系統(tǒng)更易受到風電不確定性因素的影響。在風電不確定性作用下，電力系統(tǒng)頻率會受到影響，這是因為在調頻時間標準方面，不同地區(qū)有著不同的風電機組功率波動情況，在風電場聚集效應作用下，風電功率波動明顯減少。針對這種情況，相關人員必須準確把握風電不確定性，準確把握其對電力系統(tǒng)頻率的具體影響，采取針對性措施有效控制，避免電力系統(tǒng)運行中，其頻率超出規(guī)定的具體范圍，影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。在此過程中，相關人員需要多角度客觀分析放電不確定性作用下的時空特性，要準確把握風電集聚特性，動態(tài)控制電力系統(tǒng)運行中的頻率，下面便是風電不確定性作用下風電集聚特性結構示意圖。

（二）電壓、暫態(tài)穩(wěn)定性

1.電壓

在電力系統(tǒng)運行過程中，隨著風電功率不斷波動，電壓也會處于動態(tài)變化中，在多方面作用下，電壓閃變數值也會受到不同程度的影響，比如，風速、塔影效應，其在低頻段中的誤差并不大。在電力系統(tǒng)運行中，風電不確定性會影響電力系統(tǒng)電壓，一旦電壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)，加上其他相關因素作用，風機脫網現象頻繁出現。隨著風機不斷入網，電網中的感應電機明顯增加，加上風電不確定性因素作用，電壓極易出現不穩(wěn)定狀態(tài)，極易出現故障問題。針對風電不確定性在電力系統(tǒng)電壓方面的影響來說，相關人員可以根據電力系統(tǒng)具體運行情況，可以將無功補償設備合理安裝到線路中，避免在風電不確定性作用下，電力系統(tǒng)電壓頻繁出現失穩(wěn)現象，確保電力系統(tǒng)處于高效運行中，最大化降低安全事故發(fā)生率。

2.暫態(tài)穩(wěn)定性

在電力系統(tǒng)運行過程中，其暫態(tài)穩(wěn)定性也會風電不確定性的影響，一旦風機類型、故障位置等有所變化，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性會受到不同程度的影響。同時，高等級電壓安裝到電網中，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性會受到雙饋異步風力發(fā)電機較大影響。在此情況下，相關人員必須結合其影響程度，優(yōu)化利用變頻器，對其進行全方位動態(tài)控制，最大化提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。

三、結語

總而言之，在電力系統(tǒng)運行過程中，電力企業(yè)必須全方位準確把握風速、風電轉換等風電不確定性，客觀分析其對電力系統(tǒng)各方面造成的影響，比如，頻率、電壓，采取針對性措施最大化降低各風電不確定性因素的影響程度，降低故障發(fā)生率。以此，促使電力系統(tǒng)處于高效運行中，促使電力企業(yè)實現最大化的經濟效益，走上長遠的發(fā)展道路。

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